PL95123B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektromechaniczny ustrój pomiarowy z drukowanymi uzwojeniami, znajdujacy zastosowanie w budowie mierników elektromagnetycznych, elektro i ferrodynamicz- nych oraz magnetoelektrycznych, zarówno laboratoryjnych jak tez tablicowych. Ustrój ten nadaje sie szczególnie do stosowania w miernikach aparatowych, a takze wszedzie tam, gdzie w malej przestrzeni nalezy umiescic kilka mierników objetych na przyklad wspólna obudowa.

Stan techniki. Z opisu patentowego nr 1140643 Republiki Federalnej Niemiec wynalazku pt.: „Drehspul-in- strument mit Scheibenanker aus Aluminium", znany jest magnetoelektryczny ustrój pomiarowy z aluminiowa ruchoma tarcza, na której, symetrycznie do osi obrotowej miernika, sa umieszczone co najmniej dwa uzwojenia z przeplywajacym przez nie pradem, nadrukowane na anodowej powloce tarczy, przez które przenika strumien magnetyczny, pochodzacy od magnesu trwalego.

W bezposrednim sasiedztwie tarczy umieszczone sa magnesy trwale o duzej powierzchni przekroju i malej dlugosci obwodu magnetycznego, zmostkowane przez nlaskie jarzma ferromagnetyczne. Powierzchnia przekroju magnesów trwalych odpowiada w zasadzie wymiarom obszaru zajetego przez uzwojenia. Kazde drukowane uzwojenie ma promieniowo przebiegajace odcinki, laczone odcinkami w ksztalcie luków, przy czym pole pier¬ wszego zwoju, którego poczatek znajduje sie w wewnetrznej czesci tarczy, jest objete polem zwoju drugiego, . które jest w obszarze trzeciego pola itp.

Drukowane uzwojenia sa przylaczone do zródla pradu za posrednictwem sprezystych doprowadzen. Ustrój magnetoelektryczny moze byc rozbudowany w ten sposób, ze kilka tarcz aluminiowych z uzwojeniami jest umieszczonych na jednej ruchomej osi, tarcza za tarcza, przy czym przez uzwojenia tych tarcz przenika badz jeden strumien magnetyczny badz pomiedzy poszczególnymi tarczami znajduja sie magnesy trwale o wymienio¬ nych cechach konstrukcyjnych.

Znany ustrój pomiarowy jest rozwiazaniem szczególnym, nie stwarza ono mozliwosci budowy mierników o innej zasadzie dzialania niz magnetoelektryczne, co znacznie ogranicza jego zakres stosowania.¦*> 95 123 Istota wynalazku. Przedmiotem wynalazku jest elektromechaniczny ustrój pomiarowy z drukowanymi uzwojeniami, w których obszar kazdego poprzedniego zwoju, poczynajac od wewnetrznego, lezy w obszarze zwoju nastepnego i jest wyposazony w ruchomy plaski element zawierajacy rdzen ferromagnetyczny albo bedacy magnesem trwalym albo uzwojeniem zasilanym pradem.

Ustrój ten ma co najmniej dwie plytki z materialu elektroizolacyjnego z nadrukowanym na przynajmniej jednej stronie plytki plaskim uzwojeniem, przy czym slady uzwojen na plytkach pokrywaja sie wzajemnie ze soba. Kazde uzwojenie ma ksztalt zdeformowanej spirali, w której poczawszy od pierwszego wewnetrznego zwoju odleglosci pomiedzy poszczególnymi zwojami w jednym kierunku sa wieksze niz odleglosci pomiedzy ¦¦¦.. tymi samymi zwojami w kierunku przeciwnym. Plytki sa umieszczone równolegle w stosunku do siebie, a w prze¬ strzeni utworzonej pomiedzy plytkami jest usytuowany ruchomy element. Zaleznie od potrzeb para plytek lub wiekszy ich zestaw moze byc otoczony ekranem z materialu ferromagnetycznego, Elektromechaniczny ustrój pomiarowy, zgodny z wynalazkiem, umozliwia realizacje kilku róznych typów elektrycznych ustrojów pomiarowych, w oparciu o kilka podstawowych elementów, zwlaszcza o plytki z druko¬ wanym uzwojeniem. Pozwala on takze na budowe mierników o znacznej dlugosci podzialki i malej wysokosci ustroju pomiarowego, dzieki czemu przyrzady takie moga byc montowane na plycie czolowej bez koniecznosci TefTwbodowywania do wnetrza urzadzenia. W oparciu o taki ustrój mozna takze budowac mierniki zlozone - z w4elu*ustrojów pomiarowych, osadzonych na wspólnej osi, zamkniete na przyklad jedna wspólna obudowa.

Uzwojenie miernika moze byc rozwiazane jako wielowarstwowe, zlozone z uzwojen nadrukowanych na kilku plytkach, co umozliwia, poprzez dokonywanie przelaczen, uzyskanie przyrzadów wielozakresowych. Pla¬ ska konfiguracja uzwojenia wzbudzajacego pozwala na latwe ksztaltowanie pola magnetycznego, co ma istotne znaczenie dla metrologicznych wlasciwosci miernika. Ponadto uzwojenie drukowane, charakteryzujace sie duza powierzcznia chlodzaca, stwarza wieksza odpornosc miernika na przeciazenia elektryczne, krótko i dlugotrwale.

Objasnienie figur rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. ] przedstawia ustrój pomiarowy elektromagnetycznego miernika w przekroju podluznym, a fig. 2 — izolacyjna plytke z drukowanymi uzwojeniami, w widoku od jednej z nadrukowanych stron.

Przyklad realizacji. Przykladowe rozwiazanie elektromechanicznego ustroju pomiarowego, zgodne z wyna¬ lazkiem, jest ustrojem pomiarowym miernika elektromagnetycznego. Ustrój ten ma dwie plaskie plytki 1 wyko¬ nane z teksolitu, usytuowane równolegle wzgledem siebie. Na obu stronach kazdej plytki 1 sa nadrukowane wzbudzajace uzwojenia 2, przy czym slady wszystkich uzwojen 2 wzajemnie sie ze soba pokrywaja. Poszczególne uzwojenia sa polaczone ze soba parami przynaleznymi do jednej plytki 1 i sa przylaczone do zacisków pomiaro¬ wych miernika za posrednictwem przewodów doprowadzajacych.

W wewnetrznej przestrzeni utworzonej przez obie plytki 1 znajduje sie plaski ruchomy element 3, osadzo¬ ny na osi 4 ulozyskowanej w obejmie miernika. Na ruchomym elemencie 3 umieszczona jest ferromagnetyczna plytka 5, usytuowana przy zewnetrznej krawedzi elementu 3, zas w stosunku do plytki 1 w obszarze wyznaczo¬ nym przez uzwojenia 2. Na zewnatrz obu plytek 1 jest umieszczony magnetowód 6, utworzony z ferromagne¬ tycznych blach, obejmujacy obie plytki 1. Na osi 4 jest osadzona wskazówka 7, zwiazana sztywno z ruchomym elementem 3.

Pomiedzy jedna z blach magnetowodu 6, a wskazówka 7 znajduje sie podzialkowa tarcza 8 z podzialka.

Sprezyna 9, wytwarzajaca moment zwrotny, jest z jednej strony przymocowana do ruchomego elementu 3, zas z drugiej strony do obejmy miernika. Kazda plytka 1 ma plaskie uzwojenie 2 w ksztalcie zdeformowanej spirali, zlozone z wielu zwojów, przy czym obszary objete kolejnymi zwojami lezajeden wewnatrz drugiego. Poczynajac od pierwszego, wewnetrznego zwoju, odleglosci pomiedzy poszczególnymi zwojami, patrzac w kierunku ku prawemu dolnemu rogowi plytki 1, sa kilkakrotnie mniejsze w porównaniu do odleglosci pomiedzy tymi samymi zwojami, patrzac w kierunku ku lewej krawedzi plytki 1.

Dobranie tych odleglosci oraz rozmieszczenia zwojów w uzwojeniach 2 przykladowego miernika, zapewnia uzyskanie w elektromagnetycznym ustroju pomiarowym kwadratowej podzialki. W stanie bezpradowym uwarun¬ kowanym tylko oddzialywaniem sprezyny 9, ferromagnetyczna plytka 5 ruchomego organu 3 zajmuje w stosun¬ ku do uzwojen 2 plytek 1 takie usytuowanie, ze znajduje sie w poblizu zewnetrznych zwojów, najbardziej oddalonych od pierwszego wewnetrznego zwoju, przy czym to polozenie jest zarazem polozeniem poczatkowym na podzialkowej tarczy 8. Wspóldzialanie pola elektromagnetycznego wzbudzajacych uzwojen 2, zasilanych pradem o natezeniu proporcjonalnym do mierzonej wielkosci, z ferromagnetyczna plytka 5 powoduje powstanie momentu kierujacego, oddzialywujacego na ruchomy element 3 miernika, przy czym plytka 5 zajmuje polozenie zblizone mniej lub bardziej do wewnetrznych zwojów uzwojen 2, zaleznie od wartosci natezenia pradu przyplywajacego przez te uzwojenia 2 i momentu zwrotnegq|sprezyny 9.95123 3

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Elektromechaniczny ustrój pomiarowy z drukowanymi uzwojeniami, w których obszar kazdego poprzed¬ niego zwoju, poczynajac od wewnetrznego, lezy w obszarze zwoju nastepnego, wyposazony w ruchomy plaski element zawierajacy rdzen ferromagnetyczny albo bedacy magnesem trwalym albo uzwojeniem zasilanym pra¬ dem, z n a ni i e n n y ty m, ze ustrój ten ma co najmniej dwie plytki (1) z materialu elektroizolacyjnego z nadrukowanym fta przynajmniej jednej stronie plytki (1) plaskim uzwojeniem (2), przy czym slady uzwojen (2) na plytkach (1) pokrywaja sie wzajemnie ze soba, zas kazde uzwojenie (2) ma ksztalt zdeformowanej spirali, w której poczawszy od pierwszego wewnetrznego zwoju odleglosci pomiedzy poszczególnymi zwojami w jednym kierunku sa wieksze niz odleglosci pomiedzy tymi samymi zwojami w kierunku przeciwnym, natomiast plytki (1) sa umieszczone równolegle w stosunku do siebie, a w przestrzeni utworzonej pomiedzy plytkami (1) jest usytuowany ruchomy element (3).

2. Elektromechaniczny ustrój pomiarowy wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze plytki (1) otoczone sa ekranem (6) z materialu ferromagnetycznego.